CN111306927A - 一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于节能技术领域,提供了一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,包括:筒体,具有同心的内腔体、中腔体和外腔体,所述筒体安装在设备支架上且可相对于所述设备支架转动,所述内腔体、所述中腔体和所述外腔体内均设有用于推送物料的送料组件,所述内腔体和所述外腔体保持连通;进料装置,用于向所述筒体内送入物料;以及出料装置,用于向外输出物料,本发明的有益效果是:其改变了火电厂高温炉渣冷却和石膏干燥分开进行的传统工艺,使原本损失的炉渣能量得到高效利用,大大减少了热能的浪费、降低烘干成本和减少了设备的占地空间。

Description

一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备
技术领域
本发明涉及节能技术领域,尤其涉及一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备。
背景技术
火电厂燃煤发电存在着两大问题,一个是炉渣的排渣,一个烟气的排放。炉渣为高温炉渣,烟气则含有二氧化硫等有害气体。
高温炉渣的排放需要解决的问题是高温炉渣的冷却。电厂目前普遍采用的是循环水冷却以及辅助设备,炉渣的直接水冷所用设备比如水冷刮板捞渣机,也有间接水冷设备比如CFB电厂滚筒冷渣机,但是这些设备都是通过冷介质吸收高温炉渣中的热量来进行热能交换,炉渣中的有效热能量随着冷介质的冷却被浪费掉。
锅炉的炉渣排放温度一般在800℃以上,它的冷却过程是热量释放的过程,热量的释放介质一般为冷却水;脱硫石膏含水率为15%~20%左右,它的干燥过程是吸收热量,热量大部分来源于电厂的锅炉产生的蒸气热量或独立的煅烧窑。目前电厂对这两种工艺的处理分别采用不同的设备,同时也造成了热能的浪费。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,旨在解决现有技术中,对炉渣的冷却和脱硫石膏的烘干采用两种不同设备造成热能浪费的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,包括:
筒体,具有同心的内腔体、中腔体和外腔体,所述筒体安装在设备支架上且可相对于所述设备支架转动,所述内腔体、所述中腔体和所述外腔体内均设有用于推送物料的送料组件,所述内腔体和所述外腔体保持连通;
进料装置,用于向所述筒体内送入物料;以及
出料装置,用于向外输出物料。
作为本发明进一步的方案:所述筒体端部设有尾部罩,用于对筒体进行封闭,所述尾部罩不与所述筒体随动。
作为本发明再进一步的方案:所述筒体通过托轮装置安装在设备支架上,所述筒体由传动装置驱动转动。
作为本发明再进一步的方案:所述筒体包括同轴的外筒、中筒和内筒,所述外筒、中筒和内筒之间均设有间隙,形成同心的所述内腔体、所述中腔体和所述外腔体。
作为本发明再进一步的方案:所述出料装置包括出料斗,所述出料斗安装在筒体的开口端且不与所述筒体随动,所述出料斗内设有互不连通的腔体I和腔体II,其中所述腔体I与所述筒体的外腔体连通,所述腔体II与所述筒体的中腔体连通,所述出料斗上设有与腔体I和腔体II对应的出料口I和出料口II。
作为本发明再进一步的方案:所述进料装置包括进料机构I和进料机构II,所述进料机构I和进料机构II分别安装在所述尾部罩和所述出料斗上,分别用于向所述中腔体和所述内腔体送入物料。
作为本发明再进一步的方案:所述中腔体对应进料机构I的出料端位置处设有出料件,用于将进料机构I输出的物料送入到所述中腔体内。
作为本发明再进一步的方案:所述外腔体和所述内腔体的连接处还设有转料件,用于将物料从所述内腔体转送至所述外腔体内。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:其改变了高温炉渣传统的冷却工艺,使原本损失的炉渣能量得到高效利用,大大减少了热能的浪费;利用火电厂未被利用的高温炉渣的废弃热量来烘干并煅烧脱硫石膏,大大降低了烘干成本;同时其在一种设备中通过两种物料之间热量的交换来分别达到冷却和干燥的目的,改变了常规情况下物料冷却和干燥是在不同的设备内完成的状况,大大节省了实现类似功能项目的投资费用;本发明的一机两用,不同物料之间的冷却和干燥,使得设备数量减少,减少了设备的占地空间。
附图说明
图1为一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备的结构示意图。
图2为一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备中送料组件的结构示意图。
图3为图1的A-A向结构示意图。
图4为一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备中出料斗的结构示意图。
图5为一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备中进料机构I的结构示意图。
附图中:1-尾部罩、2-进料机构I、3-外筒、4-中筒、5-内筒、6-出料斗、7-进料机构II、8-托轮装置、9-传动装置、10-设备支架、11-第一叶片、12-第二叶片、13-第三叶片、14-第四叶片、15-第五叶片、X-内腔体、Y-中腔体、Z-外腔体、M-腔体I、N-腔体II、J-出料口I、K-出料口II。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1~5所示,为本发明一个实施例提供的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备的结构图,包括筒体、进料装置和出料装置,所述筒体具有同心的内腔体X、中腔体Y和外腔体Z,所述筒体安装在设备支架10上且可相对于所述设备支架10转动,所述内腔体X、所述中腔体Y和所述外腔体Z内均设有用于推送物料的送料组件,所述内腔体X和所述外腔体Z保持连通;所述进料装置用于向所述筒体内送入物料;所述出料装置用于向外输出物料。
在本实施例的一种情况中,进料装置向筒体内输入的物料分别为炉渣和石膏,炉渣在筒体内的运动路线为,从中腔体Y内进入,并在其内送料组件的作用下从筒体内排出,石膏则进入到内腔体X中,并运动至外腔体Z中,最终从筒体内排出,在这个过程中,锅炉的炉渣与脱硫石膏可以发生热交换,完成炉渣的冷却和石膏的干燥任务。其改变了高温炉渣传统的冷却工艺,使原本损失的炉渣能量得到高效利用,大大减少了热能的浪费,降低了烘干成本。
本实施例中,以炉渣和石膏作为原料来对其原理进行描述,实际应用时,也可以用于其他具有流动特性物料之间的热交换,比如高温炉渣和需干燥的矿粉。物料在该设备内的运动路径也可以根据选择或实际需求进行更换,例如使炉渣经过内腔体X运动至外腔体Z,而使石膏从中腔体Y内进入并排出。
对于所述送料组件来说,如图1所示,内腔体X、中腔体Y和外腔体Z均设有送料组件,分别为第三叶片13、第二叶片12和第一叶片11,第三叶片13、第二叶片12和第一叶片11可以是连续的螺旋叶片,也可以是断开的螺旋叶片,或者是带有一定倾斜角度的扬料板,只要能够实现在转动时带动物料推进即可,但都要达到运输物料的目的,送料组件需根据对需冷却的物料和需干燥的物料相关参数的计算采用合理的参数,一般情况下叶片在各自区域的分布都采用多头形式。当然,第三叶片13与第二叶片12对物料的推进方向相同,并与第一叶片11对物料的推进方向相反。
如图1所示,作为本发明一个优选的实施例,所述筒体端部设有尾部罩1,用于对筒体进行封闭,所述尾部罩1不与所述筒体随动。
在本实施例的一种情况中,尾部罩1起到密封整个筒体L端端部的作用,尾部罩1与筒体之间可以安装轴承等装置,并将尾部罩1与外部机构固定连接,以实现在筒体转动时,尾部罩1保持不动的技术效果。
如图1和3所示,作为本发明另一个优选的实施例,所述筒体通过托轮装置8安装在设备支架10上,所述筒体由传动装置9驱动转动。
托轮装置8与现有技术并无不同,在此不进行多余的叙述,在本实施例的一种情况中,所述传动装置9包括减速电机、以及齿轮齿圈等,所述齿圈固定在筒体的外部,齿轮与齿圈啮合传动,齿轮安装在减速电机的输出端上,通过齿间的啮合作用,可以通过电机带动筒体的传动。
当然,在实际应用时,齿轮齿圈可以替换为其他传动方式,如链条链轮等方式,在此不进行具体的限定。
如图1~2所示,作为本发明一个优选的实施例,所述筒体包括同轴的外筒3、中筒4和内筒5,所述外筒3、中筒4和内筒5之间均设有间隙,形成同心的所述内腔体X、所述中腔体Y和所述外腔体Z。
外筒3、中筒4和内筒5之间可以通过连接柱等方式连接,既能实现三者的同步转动和位置保持,也不会对物料的流动造成较大影响。与之对应的,第三叶片13与第二叶片12和第一叶片11可以通过焊接等方式与外筒3、中筒4和内筒5固定,置于焊接在对应筒的外壁或者内壁上,其可以根据实际情况而定。
如图4所示,作为本发明一个优选的实施例,所述出料装置包括出料斗6,所述出料斗6安装在筒体的开口端且不与所述筒体随动,所述出料斗6内设有互不连通的腔体IM和腔体IIN,其中所述腔体IM与所述筒体的外腔体Z连通,所述腔体IIN与所述筒体的中腔体Y连通,所述出料斗6上设有与腔体IM和腔体IIN对应的出料口IJ和出料口IIK。
本实施例的一种情况中,出料斗6设置在筒体的R端,严格的将,其与外筒3连接,其连接与安装方式可以与尾部罩1的安装方式相同,在此不进行多余的叙述。出料斗6的中间设有环形板,环形板的内外侧分别与中筒4和出料斗6内壁连接,将出料斗6分隔成腔体IM和腔体IIN,由此形成两个相互独立的腔体,避免物料之间的相互渗入,如果存在必要,还应对出料斗6与筒体之间设置密封。
如图1和5所示,作为本发明一个优选的实施例,所述进料装置包括进料机构I2和进料机构II7,所述进料机构I2和进料机构II7分别安装在所述尾部罩1和所述出料斗6上,分别用于向所述中腔体Y和所述内腔体X送入物料。
由于进料装置的使用要求,其在正常进料时不可随着筒体转动,因此,本实施例中,将所述进料装置中的进料机构I2和进料机构II7分别安装在所述尾部罩1和所述出料斗6上。
具体的来说,进料机构I2为圆筒状结构,其固定在尾部罩1上,所述进料机构I2的端部伸入至尾部罩1内并与组成中腔体Y的中筒4和内筒3密封接触,可以将物料送入到中腔体Y内,作为优选的,所述进料机构I2还可以由多段圆筒通过法兰连接而成。
进料机构II7可以直接采用现有技术中的螺旋输送机,通过其自带电机的转动和其内部螺旋叶片的传输把湿脱硫石膏输送到内腔体X内,进料机构II7直接固定在出料斗6上,其出料端直接伸入到内腔体X中即可,出料斗6上设有对应的密封接口,并且此处,所述内腔体X在靠近进料机构II7的那端可以为封闭结构,即内筒3的对应位置是封闭的,防止物料掉落。
如图1所示,作为本发明一个优选的实施例,所述中腔体Y对应进料机构I2的出料端位置处设有出料件,用于将进料机构I2输出的物料送入到所述中腔体Y内。
具体的来说,所述出料件为第四叶片14,第四叶片14为螺旋状结构,在与筒体同步转动时,具有输送物料的效果,此处,为了让内腔体Z中的物料输送至外腔体Z中并与第四叶片14安装载体,所述内筒5延伸至尾部罩1内,在对应进料机构I2的位置处将第四叶片14固定在内筒5表面即可,第四叶片14的安装位置不超过进料机构I2与内筒3的密封接触处。
如图1所示,作为本发明一个优选的实施例,所述外腔体Z和所述内腔体X的连接处还设有转料件,用于将物料从所述内腔体X转送至所述外腔体Z内。
具体的来说,所述转料件为第五叶片15,所述第五叶片15为螺旋状结构,其也可以设置在内筒5的延伸部分上,位置可以在进料机构I2与内筒3的密封接触处外侧。第五叶片15和第四叶片14与前述的送料组件相同,可以是连续的螺旋叶片,也可以是断开的螺旋叶片,或者是带有一定倾斜角度的扬料板。
有必要进行说明的是,传动装置9以及进料装置中进料机构II7的电机均应采用变频电机,可以调整进料量的大小,也可以根据使用需求调整筒体转速的快慢确定增加或减少物料在筒体内热量交互的时间,此外,本发明设备中还包含有控制柜,但是本发明未对该控制柜进行改进,因此未进行公开详述,本领域技术人员在实施本发明时,知道或应当知道选用合适型号的控制柜对本发明的部件进行控制。
本发明上述实施例提供了一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其改变了高温炉渣传统的冷却工艺,使原本损失的炉渣能量得到高效利用,大大减少了热能的浪费;利用火电厂未被利用的高温炉渣的废弃热量来烘干并煅烧脱硫石膏,大大降低了烘干成本;同时其在一种设备中通过两种物料之间热量的交换来分别达到冷却和干燥的目的,改变了常规情况下物料冷却和干燥是在不同的设备内完成的状况,大大节省了实现类似功能项目的投资费用;本发明的一机两用,不同物料之间的冷却和干燥,使得设备数量减少,减少了设备的占地空间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,包括:
筒体,具有同心的内腔体、中腔体和外腔体,所述筒体安装在设备支架上且可相对于所述设备支架转动,所述内腔体、所述中腔体和所述外腔体内均设有用于推送物料的送料组件,所述内腔体和所述外腔体保持连通;
进料装置,用于向所述筒体内送入物料;以及
出料装置,用于向外输出物料。
2.根据权利要求1所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述筒体端部设有尾部罩,用于对筒体进行封闭,所述尾部罩不与所述筒体随动。
3.根据权利要求1所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述筒体通过托轮装置安装在设备支架上,所述筒体由传动装置驱动转动。
4.根据权利要求1所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述筒体包括同轴的外筒、中筒和内筒,所述外筒、中筒和内筒之间均设有间隙,形成同心的所述内腔体、所述中腔体和所述外腔体。
5.根据权利要求2所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述出料装置包括出料斗,所述出料斗安装在筒体的开口端且不与所述筒体随动,所述出料斗内设有互不连通的腔体I和腔体II,其中所述腔体I与所述筒体的外腔体连通,所述腔体II与所述筒体的中腔体连通,所述出料斗上设有与腔体I和腔体II对应的出料口I和出料口II。
6.根据权利要求5所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述进料装置包括进料机构I和进料机构II,所述进料机构I和进料机构II分别安装在所述尾部罩和所述出料斗上,分别用于向所述中腔体和所述外腔体送入物料。
7.根据权利要求6所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述中腔体对应进料机构I的出料端位置处设有出料件,用于将进料机构I输出的物料送入到所述中腔体内。
8.根据权利要求6所述的一种用于火电厂炉渣冷却及石膏干燥的一体化设备,其特征在于,所述外腔体和所述内腔体的连接处还设有转料件,用于将物料从所述内腔体转送至所述外腔体内。
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